详解双极结型晶体管的工作原理

双极结型晶体管(BJT或双极型晶体管，通常称为三极管)是一种晶体管，其原理取决于两个半导体之间的接触。 BJT可用于放大器电路，开关电路或振荡电路。 BJT也可以用于单独组件或集成电路中。之所以称为“双极”晶体管，是因为其工作涉及电子和空穴的流动。因此，它也被称为“双极载流子晶体管”。与场效应管的单极晶体管不同，场效应管的工作模式只涉及单一类型载流子的漂移效应，并且两个不同的掺杂剂累积区域之间的边界由PN结形成。它由具有不同掺杂水平的半导体的三个部分组成。晶体管中的电荷流动主要归因于PN结处载流子的扩散和漂移运动。

例如，根据设计，在NPN晶体管中，高掺杂发射极区域中的电子通过扩散移至基极。在基极区中，空穴是多数载流子，而电子是少数载流子。由于基极区很薄，电子通过漂移运动到达集电极，从而形成集电极电流。因此，双极晶体管被归类为“少数载流子”器件。双极晶体管可以放大信号，并且它们还具有更好的功率控制，高操作和耐性。因此，双极型晶体管经常用于形成放大器电路，并应用于航空/航天工程，机器人技术，医疗设备和其他产品领域。

双极晶体管之所以称为双极晶体管，是因为其工作原理包括电子和空穴的运动。这两个电荷载流子具有两种半导体的材料特性。电子是N型半导体中的主要电荷载流子，而空穴是P型半导体中的主要电荷载流子。相反，单一类型的晶体管(如场效应晶体管)只具有一种电荷载流子。 BJT中的电荷流是由于电荷载流子穿越两个不同密度的电荷区域时的扩散所致。这些BJT中的区域称为发射极，集电极和基极。一个单独的晶体管具有三根引线来连接这些区域。一般而言，与其他两层相比，发射极是高掺杂的，但基极和集电极层具有相同的多数载流子。根据设计，大多数BJT集电极电流归因于电荷载流子的流动。这些电荷载流子从高密度发射极注入到基极中，基极中的大多数电荷载流子扩散到集电极。因此，BJT也被定义为少量的承载设备。

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